JP2003186515A

JP2003186515A - 数値制御装置の加減速制御方法

Info

Publication number: JP2003186515A
Application number: JP2001382815A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Takei; 康行竹井
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2003-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】運転の中断や運転の再開をするときに、滑
らかな減速と加速を行い、機械的なショックを生じない
ようにする。【解決手段】バイナリデータの移動指令を補間周期毎に
出力して複数の制御軸に設けられたモータ４を制御する
数値制御装置において、バイナリ運転中に運転中断指令
が入力されると、現在の速度と予め設定されている加速
度から減速停止可能な距離を算出し、前記運転中断指令
が入力された時点からその後に出力される前記バイナリ
データを先読みし、先読みした前記バイナリデータの総
移動量が前記停止可能距離以上となる時点の前記バイナ
リデータを検索し、検索した前記バイナリデータまでの
総移動量と前記加速度で減速停止可能な速度を算出し、
前記総移動量と減速停止可能な前記速度を出力して減速
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バイナリデータの
移動指令によって複数の制御軸のモータを制御する数値
制御装置の加減速制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】数値制御装置などのモーションコントロ
ーラが複数の移動軸を制御するとき、各移動軸の駆動源
となっているモータの回転は所定のプログラムに従って
動作するよう制御されている。そして、そのモータの回
転を加減速制御するときの従来の動作は次のようになっ
ている。まず、プログラムに基づいて指令されたモータ
の移動指令を予め前処理しておき、各移動軸の移動指令
をバイナリデータとして記憶しておく。そして運転を開
始した時にそのバイナリデータを、直接、各移動軸のサ
ーボドライブヘ出力する。このような運転の仕方は、い
わゆるバイナリ運転といわれており、従来広く採用され
ている運転方法である。ここでバイナリデータとは、図
４に示すような直接、各軸のサーボドライブに出力可能
な実行移動指令に変換した各軸の補間周期毎の移動指令
データであり、各軸の速度に相当するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の技術では、各モータの運転中の数値制御装置に
リセットやフィードホールド停止指令が入力されて、運
転を中断されるようなことがあれば、停止指令の入力
後、即時にバイナリデータの出力を停止するという動作
がとられるため、モータが急停止し、機械的な大きなシ
ョックを生じるという問題があった。また、フィードホ
ールド指令によって停止していた運転を再開するときに
は、運転を停止したバイナリデータから移動指令記憶部
に記憶されているバイナリデータをそのまま出力データ
として用いてプログラムの処理を再開するため、モータ
は急加速し、機械的なショックを生じるという問題があ
った。そこで、本発明は、バイナリ運転中に運転の中断
や運転の再開をするときに、滑らかな減速と加速を行
い、機械的なショックを生じることのない加減速制御を
実現することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の加減速制御方法は、バイナリデータの移動
指令を補間周期毎に出力して複数の制御軸に設けられた
モータを制御する数値制御装置において、バイナリ運転
中に運転中断指令が入力されると、現在の速度と予め設
定されている加速度から減速停止可能な距離を算出し、
前記運転中断指令が入力された時点からその後に出力さ
れる前記バイナリデータを先読みし、先読みした前記バ
イナリデータの総移動量が前記停止可能距離以上となる
時点の前記バイナリデータを検索し、検索した前記バイ
ナリデータまでの総移動量と前記加速度で減速停止可能
な速度を算出し、前記総移動量と減速停止可能な前記速
度を出力して減速することを特徴としており、また、減
速停止するための加速度を前記現在速度と先読みした前
記バイナリデータまでの総移動量から再計算して減速す
ることを特徴としている。さらに、本発明の加減速制御
方法は、バイナリデータの移動指令を補間周期毎に出力
して複数の制御軸に設けられたモータを制御する数値制
御装置において、停止状態に運転再開指令を入力する
と、前記停止状態の後に出力されるバイナリデータを先
読みし、所定の加速度で加速可能な速度が、先読みした
前記バイナリデータの次のバイナリデータに相当する速
度以上になる時点のバイナリデータを検索し、検索した
前記バイナリデータに相当する速度となる加速度を先読
みした前記バイナリデータの総移動量から算出し、停止
位置から、順次、前記加速度を加算した移動量を出力し
て加速することを特徴としている。このようになってい
るため、滑らかな減速と加速を行い、機械的なショック
を生じることのない加減速制御をすることができるので
ある。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的実施例を図
に基づいて説明する。図１は本発明の方法を実施する数
値制御装置の概略構成を示すブロック図である。図にお
いて、１はバイナリデータを記憶している移動指令記憶
部である。２は運転中断や再開指令の有無の判別や、運
転中断処理時のバイナリデータに対する減速制御、運転
再開処理時の加速制御を行い、各制御軸に移動指令を出
力する移動指令制御部である。３は各軸毎のサーボドラ
イブ、４は各軸毎のサーボモータである。このような構
成において、移動指令記憶部１から移動指令のデータが
読み出されて移動指令制御部２に取り込まれると、複数
の軸の移動指令が生成されて複数のサーボドライブ３に
出力される。その指令を受けたサーボドライブ３は指令
に応じた電流をモータ４に供給し、各軸に所望の動作を
させることができる。

【０００６】次に、移動指令制御部２が機能するときの
動作手順について図を用いて説明する。なお、説明を簡
単にするため、制御軸が１軸である場合について説明す
る。図２はバイナリ運転時に運転を中断するときの動作
手順を示すフローチャートであり、図３はバイナリ運転
時の運転中断と再開時い加減速制御するときの動作手順
を示すフローチャートである。

【０００７】まず、運転中断処理の動作手順について図
２に沿って順を追って説明する。 (S1)まず、運転中断中かどうかが判断され、運転中断中
であれば図３の動作手順に進み、そうでなければ(S2)に
進む。 (S2)移動指令記憶部から今回実行するバイナリデータを
取得する。 (S3)運転中断指令が入力されたかどうかを検出する。 (S4)運転中断指令が入力された場合は、運転中断指令が
入力されたときのバイナリデータBaから、予め設定され
た加速度αで減速した場合に停止するために必要な距離
L・sを式(1)によって算出する。

【０００８】

【数１】

【０００９】(S5)Ba以降のバイナリデータを先読みして
移動量を積算し、Ba以降の総移動量Lrが、Lr≧Lsとなる
時点の停止バイナリデータBsを検索する。 (S6)加速度αと、移動量Lrから式(2)を用いて、今回の
補間周期の移動量Brを算出する。

【００１０】

【数２】

【００１１】(S9)求められたBrをサーボドライブに出力
する。 (S10)LrからBrを差し引き、Lr=Lr-BrとしてLrを補間周
期毎に更新する。 (S11) Bsを出力したかどうかを判断する。 (S12) Bsを出力したと判断した時は、運転中断減速処理
中をクリアする。 (S14)移動指令を出力し、処理を終了する。 (S13)上記ステップ(S11)でBsは出力されないと判断した
時は、運転中断減速処理中をセットし、ステップ(S14)
に移行する。 (S7)上記ステップ(S3)で運転中断指令が入力されていな
い場合は、運転中断減速処理中かどうかを判断し、運転
中断減速処理中であればステップ(S9)に移行し、そうで
なければステップ(S8)に移行する。 (S8)移動指令にステップ(S1)で取得したバイナリデータ
をセットしてステップ(S14)に移行する。

【００１２】このようにして、順次(S2)〜(S14)の各ス
テップを繰り返し、Lr=Oと、バイナリデータを出力した
時点で減速処理を終了する。また、減速するための加速
度は、Baと移動量Lrから式(3)を用いて算出して減速加
速度α'を求め、減速加速度α'と移動量Lrから式(4)を
用いて、今回の補間周期毎の移動量Brを算出しても良
い。

【００１３】

【数３】

【００１４】次に、運転再開処理の処理手順について図
３を用いて説明する。 (S15)まず、運転中断停止中に運転再開指令が入力され
たかどうかが判断され、入力されていれば(S16)に移行
し、入力されていなければ(S23)に移行する。 (S16)運転再開指令が入力されていれば、停止している
バイナリデータBs以降のバイナリデータ(Bk：k=s+n,n≧
1)を先読みする。 (S17)先読みしたバイナリデータの移動量を加算して総
移動量Lrを求め、設定加速度で移動量Lrだけ移動する間
に加速可能な速度Vrを算出する。 (S18)上記ステップの(S16)と(S17)を繰り返し、Vr≧(Bk
+1の速度)となった時点のバイナリデータBkを加速完了
バイナリデータBbとする。 (S19)上記ステップ(S18)で求められた加速完了バイナリ
データBbまでの総移動量Lbを用いてバイナリデータBk+1
の速度Vkとなるに必要な加速度α"を式(5)を用いて求め
る。

【００１５】

【数４】

【００１６】(S20)移動指令記憶部からバイナリデータ
を取得する。 (S21)運転再開の初回は、速度ゼロの現在速度に(S19)で
求めた加速度を加えて補間周期毎の移動量Brを求める。 (S22)求めた移動量Brをセットする。 (S24) Bbを出力したかどうかを判断する。 (S25) Bbを出力したと判断した場合は運転再開加速処理
中をクリアする。 (S27)移動指令Brをサーボドライブに出力し、一連の処
理を終了する。 (S26)上記ステップ(S24)でBbは出力されないと判断した
場合は、運転再開処理中をセットしてステップ(S27)に
移行する。 (S23)上記ステップ(S15)で運転再開指令が入力されてい
なければ、運転再開加速処理中かどうかが判断され、運
転再開加速処理中であればステップ（S20）に移行し、
そうでなければステップ(S27)に移行する。このようにして、加速完了するまでの総移動量Lrから、
順次、補間周期毎のサーボドライブヘの出力Brを引き
（Lr=Lr-Br）、Lrを更新して、Lr=0と、加速完了バイナ
リデータBbを出力した時点で加速処理を終了する。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、バ
イナリ運転中に運転停止指令が入力されても、機械にシ
ョックを生じることなく滑らかに減速することが可能に
なるという効果があり、運転再開時にも、機械にショッ
クを生じることなく滑らかに加速することが可能になる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を適用する数値制御装置の略構成
を示すブロック図

【図２】運転中断減速処理手順を示すフローチャート

【図３】運転再開加速処理手順を示すフローチャート

【図４】バイナリデータを説明する図

【符号の説明】

１移動指令記憶部２移動指令制御部３サーボドライブ４サーボモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バイナリデータの移動指令を補間周期毎に
出力して複数の制御軸に設けられたモータを制御する数
値制御装置において、バイナリ運転中に運転中断指令が入力されると、現在の
速度と予め設定されている加速度から減速停止可能な距
離を算出し、前記運転中断指令が入力された時点からその後に出力さ
れる前記バイナリデータを先読みし、先読みした前記バイナリデータの総移動量が前記停止可
能距離以上となる時点の前記バイナリデータを検索し、検索した前記バイナリデータまでの総移動量と前記加速
度で減速停止可能な速度を算出し、前記総移動量と減速停止可能な前記速度を出力して減速
することを特徴とする数値制御装置の加減速制御方法。
【請求項２】減速停止するための加速度を前記現在速度
と先読みした前記バイナリデータまでの総移動量から再
計算して減速することを特徴とする請求請１に記載の数
値制御装置の加減速制御方法。
【請求項３】バイナリデータの移動指令を補間周期毎に
出力して複数の制御軸に設けられたモータを制御する数
値制御装置において、停止状態に運転再開指令を入力すると、前記停止状態の
後に出力されるバイナリデータを先読みし、所定の加速度で加速可能な速度が、先読みした前記バイ
ナリデータの次のバイナリデータに相当する速度以上に
なる時点のバイナリデータを検索し、検索した前記バイナリデータに相当する速度となる加速
度を先読みした前記バイナリデータの総移動量から算出
し、停止位置から、順次、前記加速度を加算した移動量を出
力して加速することを特徴とする数値制御装置の加減速
制御方法。